CN102718101A - 一种立井提升容器超速检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于提升容器超速检测的装置及方法，主要由压力传感器、钢丝绳连接器、主钢丝绳、提升容器、限速装置、张紧装置和工控机组成。主钢丝绳以Z字形缠绕在限速装置的主、副绳轮上。主绳轮为离心式限速轮，转动线速度达到设定值后停止转动，与主钢丝绳作滑动摩擦，使主钢丝绳张力显著增加。提升容器正常运行与超速运行时绳的张力范围值通过压力传感器、工控机现场测定。当提升速度大于绳轮的调定值时，压力传感器检测到的主钢丝绳张力信号经工控机分析处在超速运行张力范围值内，即实现了提升容器的超速检测。该检测装置原理简明、结构简单、响应迅速、可靠度高、成本较低、安装与维护方便。

Description

一种立井提升容器超速检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种超速检测装置及方法，尤其是一种适用于矿井或电梯的立井提升容器超速检测装置及方法。
背景技术
近年来，随着大型煤炭企业集团建设的不断推进，国家对矿井提升设备，在安全、高效、技术性上提出了更高的要求。根据《煤矿安全规程》第427条规定，矿井提升系统必须装设防过卷、过速、限速、松绳、深度指示器失效等保险装置。目前，现有的超速检测装置全部安装在井口，且只针对提升机，而没有直接对提升容器进行检测，也没有特别适合于矿井提升容器超速检测的可靠方法。因此，缺乏有效的超速检测装置，过卷、过速、容器坠落等事故时有发生。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种简易可靠、易于安装和维护的立井提升容器超速检测装置及方法。
技术方案：本发明的立井提升容器超速检测装置，包括工控机、设在井口处的钢丝绳连接器，一端连接在钢丝绳连接器上的主钢丝绳，还包括设在提升容器上的限速装置，所述的限速装置包括固定在提升容器上的主绳轮和副绳轮，主绳轮上设有离心式限速机构，所述的钢丝绳连接器上设有与工控机信号线相连的压力传感器，所述的主钢丝绳下端连接有设在井底的张紧装置，主钢丝绳中部呈Z字形缠绕在主绳轮和副绳轮上。
所述的张紧装置包括连板、分别设在地基与连板上的动滑轮组和缠绕在动滑轮组上的钢丝绳，钢丝绳一端固定在地基上，另一端连接有配重块。
所述的离心式限速机构包括设在主绳轮内的拉簧，拉簧一端连接可调节张力的螺杆，拉簧另一端连接有具有重锤的连杆机构。
本发明的立井提升容器超速检测方法：
首先，设定限速装置中主绳轮的限速值V s；
驱动提升系统使提升容器运行，主绳轮和副绳轮在主钢丝绳的作用下转动，主钢丝绳的张力信号经压力传感器时实传输给工控机；
调定提升容器的提升速度小于主绳轮设定的限速值V s，即为提升容器处于正常运行时的速度，工控机通过压力传感器测得主钢丝绳与定限速装置滚动时的张力范围值，设定为正常张力范围值；
调定提升容器向上或向下提升速度大于主绳轮设定的限速值V s，即为提升容器处于超速运行的速度，主绳轮停止转动，工控机通过压力传感器测得主钢丝绳与定限速装置滑动时的向上超速运行张力范围值和向下超速运行张力范围值，设定为超速张力范围值；
当提升容器工作运行时，若压力传感器测量的主钢丝绳张力信号经工控机分析，在正常张力范围值内，即提升速度小于主绳轮的限速值V s，工控机分析显示提升容器处于正常运行速度；若压力传感器测量到主钢丝绳张力信号经工控机分析处在超速张力范围值内，即提升速度大于主绳轮的限速值V s，工控机分析显示提升容器超速并报警。
有益效果：本发明的立井提升容器超速检测装置及方法，能对提升容器实施超速检测，并为今后研制特大型罐笼超速保护系统提供了参考；其采用离心式限速轮进行速度的检测，实现了对提升容器速度的直接检测，克服了当前矿井提升容器缺乏直接超速检测的装置和方法；采用压力传感器检测主钢丝绳的张力增量来识别离心式限速轮与主钢丝绳的传动力，克服了提升容器上直接检测缺乏电源等技术难题；对提升容器实施可靠地超速检测，，能够。其原理简明、结构简单、响应迅速、可靠度高、成本较低、安装与维护方便，能为企业带来更好的生产效益，具有广泛的实用性。
附图说明
图1为本发明所述的超速检测装置示意图；
图2为本发明所述的主、副绳轮结构示意图。 
图中：1-压力传感器，2-钢丝绳连接器，3-主钢丝绳，4-提升容器，5-限速装置，6-张紧装置， 7-工控机；5-1-主绳轮，5-2-副绳轮，5-3-拉簧，5-4-螺杆，5-5-连杆机构；6-1-动滑轮组，6-2-配重块，6-3-连板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
如图1所示，本发明的超速检测装置包括压力传感器1、钢丝绳连接器2、主钢丝绳3、提升容器4、限速装置5、张紧装置6和工控机7。压力传感器1的底部经螺栓固定在井口地基上，压力传感器1的端部经螺栓与钢丝绳连接器2相连接，钢丝绳连接器2上固定有主钢丝绳3，压力传感器1经信号线与井上的工控机7相连接，用以实时检测主钢丝绳3的张力。主钢丝绳3的上端由主钢丝绳连接器2下部铰接的楔形绳卡固定。主钢丝绳3以Z字形缠绕在限速装置5的主绳轮5-1和副绳轮5-2上，限速装置5安装在提升容器4上，安装位置由提升容器与紧急制动机构的形位情况而定。所述的主钢丝绳3下端连接有设在井底的张紧装置6，张紧装置6由动滑轮组6-1、配重块6-2、连板6-3组成，连板6-3与主钢丝绳3相连，连板6-3与井下地基上设置动滑轮组6-1，动滑轮组6-1分上下间插布置，动滑轮组6-1上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端固定在地基上，另一端连接配重块6-2。钢丝绳的张紧力通过改变配重来调整，以保证绳与绳轮的紧密贴合。
如图2所示，限速装置5包括主绳轮5-1和副绳轮5-2，主绳轮5-1为限速轮，主绳轮5-1轮辐的一侧设置离心式限速机构；离心式限速机构包括拉簧5-3，拉簧5-3一端连接可调节张力的螺杆5-4，拉簧5-3另一端连接有具有重锤的连杆机构5-5，重锤的连杆机构（5-5）由5个杆件通过4个可动铰支点连接，再由3个不动铰支点固定在主绳轮的一侧；连杆机构5-5受到的离心力随转速增加而增大，当转速足够大时，离心力克服拉簧5-3的拉力，使重锤被甩出轮缘、触碰挡块，绳轮即停止转动。
本发明的立井提升容器超速检测方法：首先，设定限速装置5中主绳轮5-1的限速值V s；驱动提升系统使提升容器4运行，主绳轮5-1和副绳轮5-2在主钢丝绳3的作用下转动，主钢丝绳3的张力信号经压力传感器1实时传输给工控机7；调定提升容器4的提升速度小于主绳轮5-1设定的限速值V s，即为提升容器4处于正常运行时的速度，工控机7通过压力传感器1测得主钢丝绳3与定限速装置5滚动时的张力范围值，设定为正常张力范围值；通过旋动螺杆5-4改变拉簧5-3的初张力，就可以调整主绳轮5-1限速保护作用的速度设定值V s。调定提升容器4向上或向下提升速度大于主绳轮5-1设定的限速值V s，即为提升容器4处于超速运行的速度，主绳轮5-1停止转动，工控机7通过压力传感器1测得主钢丝绳3与定限速装置5滑动时的向上超速运行张力范围值和向下超速运行张力范围值，设定为超速张力范围值；当提升容器4工作运行时，若压力传感器1测量的主钢丝绳3张力信号经工控机7分析，在正常张力范围值内，即提升速度小于主绳轮5-的限速值V s，工控机7分析显示提升容器4处于正常运行速度；若压力传感器1测量到主钢丝绳3张力信号经工控机7分析处在超速张力范围值内，即提升速度大于主绳轮5-1的限速值V s，工控机7分析显示提升容器4超速并报警。

Claims (4)

1.一种立井提升容器超速检测装置，包括工控机（7）、设在井口处的钢丝绳连接器（2），一端连接在钢丝绳连接器（2）上的主钢丝绳（3），其特征在于：还包括设在提升容器（4）上的限速装置（5），所述的限速装置（5）包括固定在提升容器上的主绳轮（5-1）和副绳轮（5-2），主绳轮上设有离心式限速机构，所述的钢丝绳连接器（2）上设有与工控机（7）信号线相连的压力传感器（1），所述的主钢丝绳（3）下端连接有设在井底的张紧装置（6），主钢丝绳（3）中部呈Z字形缠绕在主绳轮（5-1）和副绳轮（5-2）上。
2.根据权利要求1所述的用于提升容器超速检测装置，其特征在于：所述的张紧装置（6）包括连板(6-3)、分别设在地基与连板(6-3)上的动滑轮组(6-1)和缠绕在动滑轮组(6-1)上的钢丝绳，钢丝绳一端固定在地基上，另一端连接有配重块(6-2)。
3.根据权利要求1所述的用于提升容器超速检测装置，其特征在于：所述的离心式限速机构包括设在主绳轮（5-1）内的拉簧（5-3），拉簧（5-3）一端连接可调节张力的螺杆（5-4），拉簧（5-3）另一端连接有具有重锤的连杆机构（5-5）。
4.一种如权利要求1、2或3所述装置的立井提升容器超速检测方法，其特征在于：
首先，设定限速装置(5)中主绳轮(5-1)的限速值V s；
驱动提升系统使提升容器（4）运行，主绳轮（5-1）和副绳轮（5-2）在主钢丝绳（3）的作用下转动，主钢丝绳（3）的张力信号经压力传感器（1）时实传输给工控机（7）；
调定提升容器（4）的提升速度小于主绳轮（5-1）设定的限速值V s，即为提升容器（4）处于正常运行时的速度，工控机（7）通过压力传感器(1)测得主钢丝绳（3）与定限速装置(5)滚动时的张力范围值，设定为正常张力范围值；
调定提升容器（4）向上或向下提升速度大于主绳轮（5-1）设定的限速值V s，即为提升容器（4）处于超速运行的速度，主绳轮（5-1）停止转动，工控机（7）通过压力传感器(1)测得主钢丝绳（3）与定限速装置(5)滑动时的向上超速运行张力范围值和向下超速运行张力范围值，设定为超速张力范围值；
当提升容器(4)工作运行时，若压力传感器(1)测量的主钢丝绳(3)张力信号经工控机(7)分析，在正常张力范围值内，即提升速度小于主绳轮(5-1)的限速值V s，工控机(7)分析显示提升容器(4)处于正常运行速度；若压力传感器(1)测量到主钢丝绳(3)张力信号经工控机(7)分析处在超速张力范围值内，即提升速度大于主绳轮(5-1)的限速值V s，工控机(7)分析显示提升容器(4)超速并报警。
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